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fflush的概念和使用案例

article 2025/2/4 18:06:56

fflush() 是C语言标准库中用于控制输入/输出缓冲区的函数，其主要功能是强制刷新缓冲区，确保数据及时写入目标设备（如屏幕、文件）。以下是其概念和典型使用场景：

概念

功能：
刷新指定流的缓冲区。对于输出流，fflush() 会将缓冲区中尚未写入的数据立即提交到目标设备（如文件或屏幕）；对于输入流，其行为是未定义的（可能丢弃缓冲区数据，但具体实现依赖系统）。
头文件：#include <stdio.h>
函数原型：
```
int fflush(FILE *stream);
```
- 参数 stream：指向要刷新的流（如 stdout、stderr、文件指针等）。
- 返回值：成功返回 0，失败返回 EOF。

核心使用场景

1. 强制输出到屏幕（避免延迟显示）

默认情况下，标准输出流（stdout）是行缓冲的，即遇到换行符 \n 时才会刷新缓冲区。若未换行且需立即显示内容，需手动调用 fflush(stdout)。

示例：实时显示进度条

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    for (int i = 0; i <= 100; i++) {
        printf("\r进度: %d%%", i); // \r回到行首，不换行
        fflush(stdout);           // 强制立即输出
        usleep(100000);           // 模拟耗时操作
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

2. 确保文件写入及时生效

文件流默认是全缓冲的，数据可能暂存于内存缓冲区中。调用 fflush(fp) 可强制将缓冲区内容写入磁盘，防止程序崩溃或断电导致数据丢失。

示例：日志文件的实时写入

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("log.txt", "a");
    if (fp == NULL) {
        perror("文件打开失败");
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        fprintf(fp, "日志条目 %d\n", i);
        fflush(fp); // 每次写入后立即刷新，确保数据持久化
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

3. 清空输入缓冲区（需谨慎）

虽然C标准未定义 fflush(stdin) 的行为，但某些系统（如Linux）允许用它清空输入缓冲区中的残留数据。注意：此用法不具备可移植性。

示例：清除多余的输入

#include <stdio.h>

int main() {
    int num;
    char ch;

    printf("输入一个整数: ");
    scanf("%d", &num);

    // 清除输入缓冲区中的剩余字符
    while ((ch = getchar()) != '\n' && ch != EOF); // 方法1：手动循环读取
    // 或（仅限部分系统）
    fflush(stdin); // 方法2：可能不可靠

    printf("输入一个字符: ");
    scanf("%c", &ch);

    return 0;
}

注意事项

输入流的未定义行为：
C标准未规定 fflush(stdin) 的行为，应避免使用。如需清空输入缓冲区，推荐手动循环读取字符直到 \n 或 EOF。
性能影响：
频繁调用 fflush() 会增加I/O操作次数，降低程序效率，需权衡实时性和性能。
多线程安全：
多线程环境中操作同一文件流时，需通过锁机制确保 fflush() 的安全性。
错误处理：
检查返回值，若 fflush() 失败（返回 EOF），可能表示写入错误（如磁盘已满）。